數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計【含3張CAD圖】
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充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙I數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計摘 要數(shù)控臥式鏜銑床是一種具有自動換刀裝置和任意分度數(shù)控轉(zhuǎn)臺的點(diǎn)位-直線數(shù)字控制機(jī)床，工件在一次裝夾后能自動完成幾個側(cè)面鉆、銑、镋、鉸、攻絲等多種工序的加工。數(shù)控臥式镋銑床的發(fā)展和應(yīng)用，極大的減少了零件的加工輔助時間，很大程度上提高了生產(chǎn)效率，數(shù)控臥式機(jī)床的發(fā)展已經(jīng)變成了當(dāng)今廣泛應(yīng)用的一種更為新穎、更為先進(jìn)的制造設(shè)備。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)由液動機(jī)、滾珠絲杠副、減速齒輪、摩擦片式電磁離合器等構(gòu)成。分析刀庫機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)的性能要求;分析刀庫機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)的工作原理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算分析;數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手回轉(zhuǎn)與裝卸刀機(jī)構(gòu)用于主軸和刀庫間的裝刀與卸刀操作，良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)刀庫與機(jī)床主軸之間刀具的快速裝卸。進(jìn)行了回轉(zhuǎn)與裝卸刀機(jī)身的整體機(jī)構(gòu)設(shè)計和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計，機(jī)械手手架選擇雙臂單爪機(jī)械手結(jié)構(gòu)，對其運(yùn)動作了詳細(xì)的分析，對機(jī)械手手架機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計計算。關(guān)鍵詞: 升降機(jī)構(gòu)；回轉(zhuǎn)與裝卸刀機(jī)構(gòu)；機(jī)械手手架；數(shù)控臥式鏜銑床充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙IIABSTRACTCNC horizontal boring and milling machine is a automatic tool change device and arbitrary dividing point - linear digital control machine tool, nc rotary table after a clamping workpiece can automatically complete several side drilling, milling, Tang, reaming, tapping and other machining process. CNC horizontal Tang development and application of the milling machine, greatly reduces the parts processing auxiliary time, greatly improving the production efficiency, the development of numerical control horizontal machine tool has become the current widely used a more novel, more advanced manufacturing equipment.CNC horizontal boring and milling machine is composed of liquid motive, ball screw pair, reduction gear and friction disc electromagnetic clutch. To analyze the performance requirements of the manipulator lifting mechanism; This paper analyzes the working principle of the manipulator lifting mechanism, and carries out the structure design and calculation analysis. CNC horizontal boring and milling machine mechanical rotary tool used in the spindle with loading and discharging and unloading is a knife and knife between knife library operation, good design can achieve dao library between the spindle and the cutting tool for quick loading and unloading. The fuselage of the overall organization design and the design of the slewing mechanism, mechanical hand choose manipulator arms single claw structure, the movement has made the detailed analysis of calculation in design of robot hand frame mechanism.Keywords: lifting mechanism; Turning and loading and unloading mechanism; Manipulator holder; CNC horizontal boring and milling machine充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙目錄摘 要 ..............................................................IABSTRACT...........................................................II1.緒論 ..............................................................11.1 數(shù)控鏜銑床的結(jié)構(gòu)組成 ........................................11.2 國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 ........................................22.數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)設(shè)計 ..................................52.1 機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動過程 ..............................52.2 液動機(jī)的選擇 ................................................62.3 滾珠絲桿副的選用 ...........................................102.4 摩擦片式電磁離合器的設(shè)計和計算 .............................153.數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手回轉(zhuǎn)與裝卸刀機(jī)構(gòu)設(shè)計 .........................173.1 回轉(zhuǎn)與裝卸刀機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動 ...............................173.2 機(jī)械手回轉(zhuǎn)與裝卸刀的整體設(shè)計 ...............................184.數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手手架機(jī)構(gòu)設(shè)計 .................................214.1 機(jī)械手手架的組成和運(yùn)動 .....................................214.2 機(jī)械手手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................225.結(jié)論 .............................................................29參考文獻(xiàn) ...........................................................30附錄 1 外文譯文 ....................................................31附錄 2 外文原文 ....................................................44致謝 ...............................................................51數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計11.緒論鏜銑床主要是刀具在工件上加工已有預(yù)制孔的機(jī)床。通常，刀具旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，刀具或工件的移動為進(jìn)給運(yùn)動。它主要是用來加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。1.1 數(shù)控鏜銑床的結(jié)構(gòu)組成如圖 1.1 所示，數(shù)控機(jī)床主要由機(jī)床本體、自動換刀裝置、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、液壓油箱、數(shù)控電柜、主軸驅(qū)動調(diào)速控制柜、機(jī)床電氣柜、主軸箱潤滑冷卻用自動油溫調(diào)節(jié)器和空氣干燥器等組成。1-電動機(jī) 2-換刀機(jī)械手 3-數(shù)控柜 4-刀庫 5-主軸箱 6-操作面板 7-電源柜 8-工作臺 9-滑座 10-床身圖 1-1 數(shù)控機(jī)床示意圖機(jī)床本體 機(jī)床的本體是用來支撐機(jī)床的工作已達(dá)到加工生產(chǎn)目的。主要由床身和立柱組成。主軸結(jié)構(gòu) 主軸部件既要滿足精加工精度較高的要求，又要滿足粗加工時高效切削的能力。因此在旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性和熱變形等方面，都有很高的要求。在布局結(jié)構(gòu)方面，對于具有自動換刀功能的數(shù)控鏜銑床，其主軸部件除主軸、主軸軸承和傳動件等一般組成部分外，還有道具自動加緊、主軸自動準(zhǔn)停和主軸裝刀口吹凈等裝置。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計2數(shù)控轉(zhuǎn)臺 數(shù)控轉(zhuǎn)臺可以進(jìn)行任意角度定位，它的功能有兩個：一是使工作臺進(jìn)行圓周進(jìn)給運(yùn)動，二是使工作臺進(jìn)行分度運(yùn)動。換刀裝置 數(shù)控鏜銑床為了能在工件一次裝夾中完成多種甚至所有加工工序，以縮減輔助時間和減少多次安裝工件所引起的誤差，必須具有自動換刀裝置。其主要有刀庫、橫梁升降機(jī)構(gòu)、滑座伸縮機(jī)構(gòu)、手架回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、裝刀手和卸刀手組成。機(jī)床導(dǎo)軌 導(dǎo)軌主要用來支撐和引導(dǎo)運(yùn)動部件沿一定的軌道運(yùn)動。在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動的一方叫運(yùn)動導(dǎo)軌，不運(yùn)動的一方叫支撐導(dǎo)軌。運(yùn)動導(dǎo)軌相對于支撐導(dǎo)軌的運(yùn)動，通常是直線運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動 [1]。1.2國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，帶有自動換刀系統(tǒng)的加工中心在現(xiàn)代制造業(yè)種起著越來越重要的作用，它能縮短產(chǎn)品的制造周期，提高產(chǎn)品的加工精度，適合柔性加工。刀庫的功能是儲存刀具并把下一把即將要用的道具準(zhǔn)確地送到換刀位置，供換刀機(jī)械手完成新舊刀具的交換。完成此功能的機(jī)械包括送刀臂、擺刀站和換刀臂，總稱為機(jī)械手。具體來說，它的功能是完成刀具的裝卸和在主軸頭與刀庫之間的傳遞。驅(qū)動裝置則是使刀庫和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)其功能的裝置，一般由步進(jìn)電機(jī)或液壓（或氣液機(jī)構(gòu)）或凸輪機(jī)構(gòu)組成。機(jī)械手完成刀庫里的刀與主軸上的刀的交換工作。由于數(shù)控加工中心的刀庫容量、換刀可靠性及換刀速度直接影響到加工中心的效率，而自動換刀就是進(jìn)一步壓縮非切削時間，提高成產(chǎn)效率，改善勞動條件。所以數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多道加工工序，縮短輔助時間，減小多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動換刀裝置。1.2.1國內(nèi)外數(shù)控臥式鏜銑床的現(xiàn)狀當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高精度、自動化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨著電子、計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。國外數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心均有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。其表現(xiàn)在于機(jī)床的結(jié)構(gòu)、精度和壽命，以及自動化水平、生產(chǎn)效率等方面都有很大的提高。在產(chǎn)品開發(fā)工作上，采用模塊化設(shè)計和計算機(jī)輔助設(shè)計等現(xiàn)代化設(shè)計方法，在確保產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和技術(shù)水平的前提下，產(chǎn)品品種大量涌現(xiàn)，變型產(chǎn)品也越來越多，除可滿足市場的需求外，并獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。一些數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計3科學(xué)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國家，已由生產(chǎn)臥式鏜床轉(zhuǎn)向生產(chǎn)更高水平的自動化機(jī)床，并已生產(chǎn)和研制出更高一級的現(xiàn)代化水平的設(shè)備，從而為實(shí)現(xiàn)無人化工廠奠定了基礎(chǔ)。國外數(shù)控臥式鏜床及臥式加工中心的形成、演變過程，一種是以普通臥式鏜床為基礎(chǔ)，配以控制系統(tǒng)，而成為數(shù)控臥式鏜床；進(jìn)而在配以刀庫及機(jī)械手等獨(dú)立部件后，演變成為臥式加工中心；另一種是與普通臥式鏜床無關(guān)，獨(dú)立設(shè)計而成。很多機(jī)床公司都是由過去生產(chǎn)普通臥式鏜床轉(zhuǎn)而生產(chǎn)當(dāng)代的數(shù)控臥式鏜床及臥式加工中心的。很多機(jī)床廠家已不生產(chǎn)一般的普通臥室機(jī)床，已將其擴(kuò)散到發(fā)展中國家去生產(chǎn)，而把主要精力集中到更高級的數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心，并進(jìn)行大量的科學(xué)研究工作因而取得了較大技術(shù)和經(jīng)濟(jì)利益[2] 。我國臥式鏜床生產(chǎn)是在 1954 年由仿制開始的。目前已有 13 個省、一個自治區(qū)、三個直轄市的二十六個廠，臥式鏜床的年產(chǎn)量到 1971 年，已經(jīng)超過一千臺。臥式鏜床的品種，第一個五年計劃期間，只能生產(chǎn)主軸直徑 85 毫米的臥式鏜床，現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)主軸直徑 63、85、125、150 等毫米的臥式鏜床及主軸直徑 110 毫米的加大主軸直徑和移動式鏜床。從只能根據(jù)國外圖紙生產(chǎn)單一產(chǎn)品，發(fā)展到自行設(shè)計試制并采用一定先進(jìn)技術(shù)的多種產(chǎn)品。在無產(chǎn)階級大革命中，就有 17 個廠先后設(shè)計試制了三十一種臥式鏜床。其中直徑 63 毫米的有五種；直徑 125 毫米的有一種；無伸縮主軸簡易臥式鏜床有兩種；直徑 160 毫米落地鏜床有兩種，直徑 200 毫米的有一種，直徑 250 毫米的有一種 [3] 。 國 內(nèi) 生 產(chǎn)廠 家 在 相 關(guān) 領(lǐng) 域 取 得 了 快 速 增 長 ， 相 關(guān) 設(shè) 備 廠 家 在 國 家 政 策 的 扶 持 下 取 得 了不 少 成 果 ， 與 國 際 同 行 的 差 距 越 來 越 小 ， 甚 至 有 所 超 越 。 具 有 高 精 度 、 高 效率 及 卓 越 的 加 工 能 力 。 采 用 絕 對 坐 標(biāo) ， 不 需 要 長 距 離 的 原 點(diǎn) 回 歸 操 作 ， 有 效縮 短 非 加 工 時 間 。 五 軸 (X,Y,Z,W,B 軸 )控 制 ， 四 軸 同 動 控 制 ， 任 一 角 度 定 位工 作 臺 (B 軸 功 能 )。 適 合 工 件 的 數(shù) 面 加 工 ， 只 需 一 次 安 裝 工 件 及 調(diào) 整 ， 配 置回 轉(zhuǎn) 式 工 作 臺 ， 定 位 精 準(zhǔn) ， 確 保 各 加 工 面 之 相 互 精 度 。 配 置 刀 庫 就 升 級 為 加工 中 心 。 適 用 于 各 類 大 型 箱 體 、 缸 體 的 加 工 [4] 。1.2.2數(shù)控臥式鏜銑床的發(fā)展趨勢 當(dāng)代臥式鏜銑床與落地式銑鏜床技術(shù)發(fā)展非?？?，主要體現(xiàn)在設(shè)計理念的更新和機(jī)床運(yùn)行速度及制造工藝水平有很大的提高，另一方面是機(jī)床結(jié)構(gòu)變化大，新技術(shù)的應(yīng)用層出不窮。臥式鏜銑床的結(jié)構(gòu)向高速電主軸方向發(fā)展，落地式銑鏜床向滑枕式(無鏜軸)結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，功能附件呈高速、多軸聯(lián)動、結(jié)構(gòu)型式多樣化的發(fā)展態(tài)勢，這將是今后一個時期技術(shù)發(fā)展的新趨勢 [5] 。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計4機(jī) 械 手 是 在 機(jī) 械 化 ， 自 動 化 生 產(chǎn) 過 程 中 發(fā) 展 起 來 的 一 種 新 型 裝 置 。 它 是在 早 期 出 現(xiàn) 的 古 代 機(jī) 器 人 基 礎(chǔ) 上 發(fā) 展 起 來 的 ， 機(jī) 械 手 研 究 始 于 20 世 紀(jì) 中 期 ，隨 著 計 算 機(jī) 和 自 動 化 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 特 別 是 1946 年 第 一 臺 數(shù) 字 電 子 計 算 機(jī) 問世 以 來 ， 計 算 機(jī) 取 得 了 驚 人 的 進(jìn) 步 ， 向 高 速 度 、 大 容 量 、 低 價 格 的 方 向 發(fā) 展 。同 時 ， 大 批 量 生 產(chǎn) 的 迫 切 需 求 推 動 了 自 動 化 技 術(shù) 的 進(jìn) 展 ， 又 為 機(jī) 器 人 的 開 發(fā)奠 定 了 基 礎(chǔ) 。 另 一 方 面 ， 核 能 技 術(shù) 的 研 究 要 求 某 些 操 作 機(jī) 械 代 替 人 處 理 放 射性 物 質(zhì) 。 在 這 一 需 求 背 景 下 ， 美 國 于 1947 年 開 發(fā) 了 遙 控 機(jī) 械 手 ， 1948 年又 開 發(fā) 了 機(jī) 械 式 的 主 從 機(jī) 械 手 [6] 。機(jī) 械 手 首 先 是 從 美 國 開 始 研 制 的 ， 1958 年 美 國 聯(lián) 合 控 制 公 司 研 制 出 第一 臺 機(jī) 械 手 ， 它 的 結(jié) 構(gòu) 是 ； 機(jī) 體 上 安 裝 一 個 回 轉(zhuǎn) 臂 ， 頂 部 裝 有 電 磁 塊 的 工 件抓 放 機(jī) 構(gòu) ， 控 制 系 統(tǒng) 是 示 教 形 的 ， 隨 著 計 算 機(jī) 和 自 動 控 制 技 術(shù) 的 迅 速 發(fā) 展 ,農(nóng)業(yè) 機(jī) 械 將 進(jìn) 入 高 度 自 動 化 和 智 能 化 時 期 ， 機(jī) 械 手 機(jī) 器 人 的 應(yīng) 用 可 以 提 高 勞 動生 產(chǎn) 率 和 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ,改 善 勞 動 條 件 ,解 決 勞 動 力 不 足 等 問 題 構(gòu) 成 。機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動） 、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式，稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有 6 個自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有 2～3 個自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對機(jī)械手每個自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景 [7] 。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)展起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用 [8] 。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計52.數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)設(shè)計2.1機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動過程2.1.1 升降機(jī)構(gòu)的組成以及刀庫的組成機(jī)械手的手架升降機(jī)構(gòu)是由 、 杠副、減速 、液 動 機(jī) 滾 珠 絲 齒 輪離合器、 、訊號盤和導(dǎo)向柱等組成。摩 擦 片 式 電 磁 訊 號 開 關(guān)從左到右四排帶刀套的鏈條組成了刀庫，每一排刀一圈一共有十五把導(dǎo)套，并且刀庫的最大容量是不超過六十把刀，整個刀庫是靠電動機(jī)帶動通過齒輪使其運(yùn)動，鏈條在轉(zhuǎn)動的過程中，最快的速度是八米每分鐘，最慢的速度是零點(diǎn)二米每分鐘。刀具識別是利用了編號方法，六十個刀套分別按照相應(yīng)的距離安裝在四排鏈條上，每一排鏈條的位置都是相互對應(yīng)的，所以找刀的程序分為兩步：一是通過機(jī)械手手架升降來發(fā)現(xiàn)刀排，二是在一排刀套內(nèi)選刀。在一排內(nèi)選擇刀是靠第一排刀套下面的一組無觸點(diǎn)開關(guān)和第一排每個刀套上的感應(yīng)塊發(fā)信號實(shí)現(xiàn)的。升降機(jī)構(gòu)的作用就是在某一命令下，自動的實(shí)現(xiàn)機(jī)械手刀架的升降動作，并且在位置有相應(yīng)的要求，為了讓自動換刀能成功的實(shí)現(xiàn)，鏈條在移動尋找刀的過程中，刀套停留的位置應(yīng)該是在要求的位置停在同一個地方，所以刀套在定位的過程中必須要求精準(zhǔn)。為了使刀具在裝入的時候在方向上能夠固定住，每一個刀套都存在定位的裝置，由于刀庫在運(yùn)行過程中的速度很快，刀具容易出現(xiàn)被甩出的情況，所以在每一個刀套的后面都加裝了一個由彈簧連接的頂梢，這樣可以確保刀庫運(yùn)行時的安全。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計62.1.2 升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程圖 2-1 機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)裝配圖由上圖可知，在機(jī)械手接到指令之后，機(jī)械手會自動往上移動去找到刀排，滾珠絲杠副會被液動機(jī)的工作帶動，并進(jìn)行順時針的轉(zhuǎn)動使機(jī)械手上升，直到當(dāng)機(jī)械手快要到達(dá)自動刀排的位置時，機(jī)械手升降機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動處的感應(yīng)塊會感應(yīng)刀機(jī)械手的接近，這時機(jī)械手刀庫與刀排相對應(yīng)的開關(guān) 15XK(或16XK、18XK、19XK)會發(fā)出訊號，這是手架會進(jìn)行減速，裝在訊號盤行程開關(guān)上的定位擋塊 5a 和 5b 轉(zhuǎn)到使訊號開關(guān)（20XK 2和 20XK1）同時發(fā)出要進(jìn)行定位的訊號時，液動機(jī)就會停止再轉(zhuǎn)動，摩擦片式電磁離合器進(jìn)行 ，滾珠絲吸 合桿就會制動，手架這時就會很準(zhǔn)確的停留在換刀的位置上。機(jī)械手在進(jìn)行下降的時候，液動機(jī)帶動滾珠絲桿逆時針轉(zhuǎn)動，其它的運(yùn)動基 本和上升時無異，通過訊號開關(guān) 20XK1和 20XK2同時發(fā)出訊號，讓機(jī)械手手架進(jìn)行定位。2.2液動機(jī)的選擇液動機(jī)在運(yùn)動的時候受到外力，這里對它所受到的力進(jìn)行分析如圖 2.2 所示：數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計7圖 2-2 液動機(jī)運(yùn)動受力示意圖由上圖所示液動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工作過程可以看出，電動機(jī)在工作的時候，它的運(yùn)行時長并不長，可以說是相當(dāng)短的，相對來說電動機(jī)停止的時間反而較長，因此這屬于工作時間比較短的電動機(jī)。由此可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)機(jī)械手在進(jìn)行升降運(yùn)動的時候電動機(jī)的工作屬性是：由于在工作的時候，因為溫度的快速上升，電動機(jī)往往達(dá)不到最高的數(shù)值，但停車的時候應(yīng)該是等到它冷卻到和周圍環(huán)境相同的溫度時，就像圖 2.2 中顯示的。液動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時候因為它的工作的時間有長有短，液動機(jī)的發(fā)熱也有高有低，所以當(dāng)我們在進(jìn)行液動機(jī)的選擇時，要考慮到它的這兩點(diǎn)情況，在這里根據(jù)數(shù)控臥式機(jī)床升降機(jī)構(gòu)的工作要求，選擇了相對來說更加穩(wěn)定可靠的工作時間相對較短的液動機(jī)，這樣可以提高液動機(jī)的工作效率，同時也增加了液動機(jī)的穩(wěn)定程度。借助機(jī)械設(shè)計手冊中電動機(jī)在傳動的過程中所受力的分析圖可以看出液動機(jī)的負(fù)載是恒定的，它不會因為溫度等情況而改變它的負(fù)載，在進(jìn)行液動機(jī)的輸出功率的計算時，要考慮到減速齒輪和絲杠兩個零件產(chǎn)生的功率，因為液動機(jī)的功率是由這兩部分的功率所組成的，在進(jìn)行計算的時候，本次設(shè)計沒有考慮到功率的損失而產(chǎn)生的影響，因為這對液動機(jī)的總功率沒有產(chǎn)生較大的影響。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計8計算公式如下所示：手 抓0電 P??電為液動機(jī)在輸出時候的理論輸出功率， 為液動機(jī)在輸出的時候手P 手 抓抓的理論輸出功率， 為液動機(jī)在輸出時的液動機(jī)的理論功率。翻閱相關(guān)資料0P和查詢機(jī)械設(shè)計手冊， 相對來說數(shù)值較小，在 較大的情況下可不予以考手 抓慮。計算公式等同于：手 抓電 P?在液動機(jī)負(fù)載是確定了的情況下，液動機(jī)在進(jìn)行工作的時候，若溫度沒有變化，它應(yīng)該是成直線上升的，但由于存在溫度的變化影響液動機(jī)的工作，所以在溫度上升的時候，液動機(jī)的功率呈曲線變化，而且是在隨著溫度的升高，液動機(jī)的功率的上升速度下降如下圖 2.3 所示。所以我們在選擇電機(jī)的時候為，需要根據(jù)機(jī)床設(shè)計中液動機(jī)的功率計算公式，計算出當(dāng)存在負(fù)載時液動機(jī)的功率 ，然后通過計算計算出液動機(jī)的功率Pw，通過這個功率就可以確定需要選擇什么樣功率的液動機(jī)，計算公式如下： NPPN≥PW 圖 2-3 存在負(fù)載時液動機(jī)隨溫度變化示意圖液動機(jī)在工作時的 為：輸 出 功 率（2-1?WNP?） 液動機(jī)在工作時的 ， 單位是千瓦； 是 液 動 機(jī) 在 工 作 時 候 的Pw輸 出 功 率?？?效 率由于機(jī)械手 的電動機(jī)是通過間連接直接傳遞到 的， 所 以升 降 機(jī) 構(gòu) 工 作 機(jī);于 是 ：1??Pn=PW （ 2-2）數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計9液動機(jī)在進(jìn)行工作的時候，需要對它的輸入功率計算，計算公式如下： （2-3）wvwFP?10?是 ；v 為 的上升速度；η w為 的 效 率 。F工 作 機(jī) 的 阻 力 升 降 機(jī) 構(gòu) 工 作 機(jī)查表可知， ；sm/25根據(jù)受力分析圖知： ；NKgNxKgM 420/10)2()( ????液動機(jī)在進(jìn)行傳動工作的時候，整體機(jī)構(gòu)包括了兩個部分，其中一個是滾珠絲杠副，另一個是一對滾子球軸承運(yùn)動副，通過查閱機(jī)床設(shè)計手冊；計算滾子球軸承在進(jìn)行傳動工作時候的效率和滾珠絲杠副的工作效率： ；9.0??；5-8G通 過 對 比 選 擇 ：；G則 ： ；841.09.0??xw?把 帶入下列公式中可得工作機(jī)要求 為：w?輸 出 功 率;KwsXmNxFPwv 258415/2410?通過上式可計算出液動機(jī)的輸出功率，計算公式如下所示： ；Pwn.0?在 進(jìn) 行 液 動 機(jī) 選 用 時 候 ， 要 求 所 選 用 的 液 動 機(jī) 在 功 率 上 的 要 求 應(yīng) 該 滿 足 ， 若 滿 足 這 個 條 件 可 認(rèn) 為 選 用 的 液 動 機(jī) 的 功 率 是 合 適 的 。KwPN125.0?在 已 經(jīng) 確 定 好 滾 珠 絲 桿 的 情 況 下 ， 選 用 的 導(dǎo) 程 ， 根 據(jù) 下 述 公 式 可1h進(jìn) 行 計 算 ： （2-4maxnVPh?）由于 smV/250max?按照機(jī)械手冊表，取 ；可推算出：10?hPmin/150/225maxmax rsrvnh ?因為已經(jīng)算出了液動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，可以查閱機(jī)械設(shè)計手冊，對液動機(jī)數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計10的型號進(jìn)行選擇，在這里考慮到上述的一些條件，本次設(shè)計選了的三相異步液動機(jī)的型號為： 4801?Y2.3滾珠絲桿副的選用對于滾珠絲杠副，其結(jié)構(gòu)上最明顯的特征是：構(gòu)成的運(yùn)動件的可以移動的部分在很多情況下不需要依靠運(yùn)動副自身，它通常時利用絲杠和螺母這兩個原件之間的滾珠這個結(jié)構(gòu)來進(jìn)行工作的，在很大程度上我們可以將滾珠絲杠副和滾動軸承進(jìn)行比較，他們兩個有些相同，它們兩個都是通過利用絲杠和螺母之間的滾珠來實(shí)現(xiàn)可運(yùn)動的連接的。滾珠絲杠副主要是用來將 變換為直旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動線運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動變換為 。旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動2.3.1 滾珠絲杠副的選擇和工作原理是在 和 之間放入合適數(shù)量的 ，讓 與 之滾 珠 絲 桿 絲 杠 螺 母 滾 珠 絲 杠 螺 母間由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦。 在機(jī)械傳動中的有重要的作用，可以將滾 珠 絲 桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動．也可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動。絲杠在和螺母進(jìn)行組合中的運(yùn)動存在很多種不同的情況，不同的絲杠和螺母的組合會有不同的相對運(yùn)動，因為滾珠絲杠副的傳動方式也會有很多種。滾珠絲桿是由 、 、 3 和 等結(jié)構(gòu)組成，1絲 杠 2螺 母 滾 珠 4滾 珠 循 環(huán) 返 回 裝 置由于循環(huán)方式的不同，將它分為了兩種不同的滾珠絲杠，如下圖所示:圖 2-4 滾珠絲杠的兩種不同形式由上圖 2.4 可知，滾珠絲杠其實(shí)就是在絲杠裝置和螺母的螺旋槽間的結(jié)構(gòu)，將滾珠按照順序地裝入裝置中，并將它作為中間裝置進(jìn)行螺旋傳動。副的工作原理如下：在 進(jìn)行轉(zhuǎn)動的時候， 與 中間的滾滾 珠 絲 桿 螺 母 絲 杠 螺 母珠就會按照順序挨個地靠著滾道進(jìn)行直線運(yùn)動，這時會出現(xiàn)滾珠從滾道中滾出去。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計11本次設(shè)計設(shè)計了滾珠循環(huán)裝置，使?jié)L珠可以沿著軌道運(yùn)動后再通過這個返回結(jié)構(gòu)，從循環(huán)裝置中重新返回到運(yùn)動開始的地方，這樣我們就可以讓滾珠可以在這個裝置中不斷的工作。為了提高傳動裝置的精度和剛度以及減少中間裝置的空隙，將滾珠分為了兩個階段。2.3.2 滾珠絲杠副的設(shè)計計算（1）初算導(dǎo)程 Ph由機(jī)床設(shè)計手冊中的公式mrmrsmnV 10in/150in/1502max ???通過查表選擇最合適的導(dǎo)程 就是 ：Ph（2）計算 MF當(dāng) 量 載 荷123 nmnttFt???????（2-5）NkgNxmMF 120/10)0()??(3) 計算轉(zhuǎn)速 n12nmtt????（2-6）查找機(jī)床設(shè)計手冊，確定升降電機(jī)的轉(zhuǎn)速：nm=1500r/min確定了升降液動機(jī)的轉(zhuǎn)速對在接下來選那種類型的液動機(jī)是很重要的(4) 計算 am額 定 動 載 荷 C'=whamac3fF(60L)1f? ?（2-7）是 ，查表可得： wf載 荷 性 系 數(shù)；1.?wf是預(yù)期 ，查表可得：hL工 作 壽 命 20hL是 ，查表可得 af精 度 系 數(shù) 8.?af是 ，查表可得：c可 靠 性 系 數(shù)數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計1221.0?cf將上面所查的帶入下列公式中：3' .4061520348N=.5k.8wmhaac3fF(6nL)C=1f????? ?KNam5.在這里采用了預(yù)緊絲杠，機(jī)床設(shè)計手冊表取 f，在這里通過最大的54??載荷驗算，通過查找機(jī)床設(shè)計手冊：' max4.20189aeCfFN????比較 和 從它們兩中選取最大值,m,由上可知： C。KNa915(5) m2d徑確 定 允 許 的 最 小 螺 紋 底向 變 形估 算 絲 杠 允 許 的 最 大 軸 ?查表可得： '11~~03.~253434m m? ?????????????????重 復(fù) 定 位 精 度 =查表可得： '11256.454m?????????????定 位 精 度確定一個更小的數(shù)值： .m???利用上式計算出的結(jié)果計算： '0FW?（2-8）計算 軸 向 載 荷0()(2)10/42'MmgkgN???? 當(dāng) 04FN??khL=+~4P+23069=57~?行 程 安 全 行 程 兩 個 余 程 螺 母 長 一 個 支 撐 長（ ）算得 L=1580mm。將數(shù)據(jù) 代入下列的公式中：9.?Q02 420158.39.0.mFLdam????數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計13（6）確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號由于需用的是 ， 墊片的型號是預(yù)緊 。內(nèi) 循 環(huán) 固 定 法 蘭 式 雙 螺 母 4-01型G查表得 ， ，計算出相關(guān)數(shù)值，根據(jù)機(jī)m40d?mdmdm0.29.32???械手冊表： ， ，通過查找出kNCkNCaa 558 kNCa8245的數(shù)值： ， ，從表中可以找到 長度應(yīng)該Dw9.uRnu/486' 螺 母為 ，同時選定 推薦的 端型式 ，通過表選擇91/TJB固 定 軸 md0?。 m6（7）計算 的 校 驗 值nmax2max()(32.95)158279.0pwwdn?????? 可以選用（8） 確 定 滾 珠 絲 桿 副 預(yù) 緊 力通過下列公式計算： max142013pFN???得 FP=150N。（9）計算行程補(bǔ)償值 C根據(jù)機(jī)床設(shè)計手冊表取,05.2t??(8~14)23(80~14)3014ukhlLPm????? 取 lu=1400mm，則 3..5.uCtl ???（10） 計 算 預(yù) 拉 伸 力 F由機(jī)床設(shè)計手冊2 21.95.3.976.ttdN???? (11) 滾珠絲杠副臨界轉(zhuǎn)速 nc 的計算根據(jù)機(jī)床設(shè)計手冊和機(jī)械設(shè)計手冊表,可以查處 91f2115802402KCLL m??則 772 max20.9357/in15/in140ccfdnrr?????由上可知滾珠絲杠副的臨界轉(zhuǎn)速是符合要求的（12）滾珠絲杠壓感穩(wěn)定性驗算由于軸方向上的最大 對比絲杠的 ， 載 荷 NP20?預(yù) 拉 伸 力 7.526?Ft絲杠是不會由于壓力而失穩(wěn)，因為最大軸向的載荷明顯沒有拉伸力大，因此不數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計14需要檢驗。按照表驗算 抗 拉 強(qiáng) 度22576..1394tpFMPad?????上數(shù)值滿足要求（13） 擇系 統(tǒng) 剛 度 驗 算 及 粒 度 選的拉壓剛度滾 珠 絲 杠選擇螺母的位置： 158026KLam???查表可得：222min 3.96045/()180sLdRNma ????22ax15./()(56)s??查機(jī)械設(shè)計手冊由于： , , 147d0?7Z0??。umNRB/查 找 機(jī) 械 設(shè) 計 手 冊 表 ， 對 兩 端 固 定 并 預(yù) 緊 的 軸 承。xRBb 36720?滾珠絲杠副中的 和 的結(jié)束時的剛度按機(jī)械設(shè)計手冊表可得：滾 珠 滾 道13 13' 504867./.8.pnuaFNmC????????????????由機(jī)械設(shè)計手冊表可得 R 的最大值和最小值可以由下面的公式計算：minin11114452307.sbnuR???axax 36.s??的計算：0空 載 軸 向 力 FNkgxM201計算不同方向上的差值：是 10μ m。則：0min1.6.35.2/1435.2,FmR?????反 向 差 值 滿 足 重 復(fù) 定 位 要 求數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計15傳動系統(tǒng)的定位誤差： 0minax11()20()0.3146KFmR? ???????30pV.8.8.57K???定 位 精 度 -選滾珠絲杠的 V300p=12μ m 2R 結(jié)合奇異性不能發(fā)生在該機(jī)械手。圖2顯示了一個例子,每個類型的奇點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,通過限制避免了奇異性任務(wù)的工作區(qū)。圖 2 奇異的配置3、工作空間分析數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計37工作區(qū)為二自由度平面的并聯(lián)機(jī)械手是一個區(qū)域的平面所取得的工作空間參考點(diǎn) O′的移動平臺。方程(10)和(11)可以重寫為(x-r+R)2+(y-y1)2=l12 (18)(x+r-R)2+(y-y2)2=l22 (19)因此,可達(dá)工作空間的參考點(diǎn) O′是交叉點(diǎn)的子工作區(qū)關(guān)聯(lián)兩個運(yùn)動鏈見圖 3。圖 3 機(jī)械手工作空間任務(wù)工作空間是一個部分的可達(dá)工作空間。在實(shí)際應(yīng)用中,這個任務(wù)的工作區(qū)通常定義為一個矩形區(qū)域的可達(dá)工作空間。讓最大限度的角度 α 和 β,鏈接 AiBi之間的夾角(i = 1,2)和垂直軸,用α max和 β max。讓 yi,max和 yi,min代表最大和最小的位置 i-th 滑塊。當(dāng) O′到達(dá)點(diǎn) Q1滑塊 B1達(dá)到下限和 α 的值最大,即 yi=yi,min和 α=α max。同樣, 當(dāng) O′到達(dá)點(diǎn) Q4，即 y2 =y2,min和 β=β max。一個垂直的線通過 Q1與上界的可達(dá)工作空間點(diǎn) Q2。Q 3在 Q4的正上方(見圖3)。該地區(qū) Q1 Q2 Q3 Q4 然后構(gòu)成任務(wù)的工作區(qū),作為一個矩形的寬度 b 和高度 h,注明 wt。4、最優(yōu)運(yùn)動設(shè)計4.1 優(yōu)化設(shè)計基于工作區(qū)這個小節(jié)的目標(biāo)是確定機(jī)械手參數(shù)所需的工作區(qū)。優(yōu)化設(shè)計的范圍可以表達(dá)為:給定 r、b,和霍夫重量,確定 R,l1、l2, 總長度為的滑塊。從方程式(10),(11)和(17),機(jī)械手的性能與 R?r 但不要 R 或 r 獨(dú)立。實(shí)際數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計38上,r 應(yīng)該盡可能的小,因為較小的值 r 導(dǎo)致較小的機(jī)械手。通常,r 取決于軸,軸承,和工具維度在他移動平臺。因此,r 應(yīng)該是設(shè)計師給出的。當(dāng)移動平臺到達(dá)下限,見圖 4,以下參數(shù)關(guān)系可以被獲得（20）（21）其中 d 的距離左列到左極限任務(wù)的工作區(qū)。在實(shí)際應(yīng)用中,l1 應(yīng)該等于 l2 改善系統(tǒng)性能和剛度。因此（22）272 清華大學(xué)科學(xué)與技術(shù),2007 年 6 月,12(3):269 - 275圖 4 機(jī)械手的優(yōu)化設(shè)計因此,對于 l1=l2 當(dāng)移動平臺將從 Q1 到 Q4 點(diǎn)沿 x 軸、滑動距離的滑塊在導(dǎo)軌應(yīng)(24)當(dāng)移動平臺從點(diǎn) Q4 到 Q3 傳播沿 y 方向,滑動距離的滑塊(25) 數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計39因此,總旅程的滑塊(26)因為優(yōu)化設(shè)計基于任務(wù)的工作區(qū)不考慮靈巧和剛度的機(jī)械手,鏈接長度不是最優(yōu)。最優(yōu)長度的鏈4.2 全球,綜合指數(shù)條件數(shù)的雅可比行列式作為當(dāng)?shù)氐男阅苤笜?biāo)評估速度、精度和剛度映射特征變量之間的聯(lián)合和移動平臺。這個條件數(shù) κ 被定義為(27)在 和 是最大和最小奇異值的導(dǎo)數(shù)與給定的姿勢有關(guān)。和 可以由求解特征方程I 代表一個單位矩陣的訂單 2。這里研究了并聯(lián)機(jī)械手,(28)在和因為 K 隨機(jī)制配置,一個總體的能指標(biāo)作為績效測量的最優(yōu)運(yùn)動設(shè)計,（29）注意,本身不能充分描述總體的整體運(yùn)動學(xué)性能由于其無法描述之間的差異的 最大值與最小值。黃 et al[7]。提出了一種全局,綜合條件指數(shù)為目標(biāo)函數(shù)在運(yùn)動設(shè)計。目標(biāo)函數(shù)可以表示為（30）在和 max(κ)和 min(κ)代表最大值與最小值的 K 在任務(wù)工作空間和 wη 代表重量放在的比率到。和 η 可以計算的數(shù)值（31）在 κ 的價值評估在節(jié)點(diǎn)(m,n)(m?1)×(n? 1)同樣網(wǎng)狀的 Wt。5、應(yīng)用程序數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計405.1 XNZD2415混合機(jī)工具一個二自由度平面并聯(lián)機(jī)械手結(jié)合工作臺有一個平移自由度在 z 軸和一個銑頭和兩個旋轉(zhuǎn)自由度約 x 軸和 z 軸的創(chuàng)建一個五自由度混合串并聯(lián)機(jī)床(XNZD2415)。與雙軸銑頭,該工具可以獲得任何想要的取向在任務(wù)工作空間,它的高靈活性可以自由移動的工作臺沿 z 軸,使機(jī)床制造長的工件。任務(wù)的工作區(qū) Wt的并聯(lián)機(jī)械手設(shè)計為一個長方形 b = 1600 毫米寬度和 h = 1000 毫米高。機(jī)械手也有 α max = 80,β min = 10,r = 75 毫米。奇點(diǎn)理論分析表明,并聯(lián)機(jī)械手的奇異性不能發(fā)生任務(wù)工作空間。最優(yōu)設(shè)計基于任務(wù)的工作區(qū)結(jié)果在 R = 1217.4 毫米。然后通過計算最小化目標(biāo)函數(shù) η 其他設(shè)計參數(shù)。圖 5 表明,η 有最小值 1.916 當(dāng) L1 = 2060 毫米為wη= 0.1。基于 Eq。(26),它可以被獲得為 2345.2 毫米。圖 5 為不同鏈接 η 最小化長度條件數(shù)的雅可比行列式的并聯(lián)機(jī)械手在機(jī)床是圖 6 所示。條件數(shù)的分布是對稱的 x 軸。良好的運(yùn)動性能是通過平衡和 之間的矛盾。機(jī)床是由清華大學(xué)在中國軋機(jī)一系列葉片和導(dǎo)葉的水力透平發(fā)電機(jī)組并應(yīng)用在哈爾濱電機(jī)有限公司。原型圖 7 所示。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計41圖 6 條件數(shù)的雅可比行列式的 XNZD2415 機(jī)床圖 7 XNZD2415 混合機(jī)工具5.2 XNZD2430 重型機(jī)床XNZD2415 之后成功的應(yīng)用在對各種加工任務(wù),哈爾濱電機(jī)有限公司需要一個混合機(jī)工具機(jī)非常大的葉片和導(dǎo)葉的水力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。當(dāng)時另一個重型機(jī)床(XNZD2430)建基于二自由度并聯(lián)機(jī)械手。新的類似于第一個機(jī)在結(jié)構(gòu)與一個更大的 XNZD2430 新工作區(qū)和一些其他的包括修改兩個額外的蓋表固定的列和一個輔助盤固定在頂部的銑頭。雙方的蓋表聯(lián)系輔助托盤覆蓋著薄銅板。輔助盤接觸兩個蓋板和幻燈片之間的銑頭動作。因此,覆蓋表限制變形的銑頭和提高機(jī)床剛度正常的平面機(jī)械手運(yùn)動。四個括號也添加到新機(jī)床提高剛度。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計42兩個額外的非旋轉(zhuǎn)銑頭被設(shè)計來取代二自由度銑頭,安裝在側(cè)面或底部的移動平臺。這種重型機(jī)床是那么一個三自由度的機(jī)器可以機(jī)縱向或橫向。Wt 任務(wù)的工作區(qū)在新的并聯(lián)機(jī)械手別被設(shè)計為一個長方形寬度 b = 3000毫米和高度 h = 1800 毫米與 αmax =,βmin =。這個機(jī)械手不能達(dá)到奇異 con形狀在任務(wù)的工作區(qū)。最優(yōu)設(shè)計基于任務(wù)的工作區(qū)結(jié)果在 R = 2342.5 毫米 η 有最小值 l1= 3550毫米,當(dāng) wη= 0.1?？梢詮?Eq 決定。(26)。主要設(shè)計參數(shù)表 1 中列出。表1的結(jié)果XNZD2430試機(jī)優(yōu)化工具ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ參數(shù) 數(shù)值ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉl1 3550 mm l2 3550 mm r 550 mm 4010.7 mm η 1.99 ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉκ 的分布為優(yōu)化設(shè)計顯示在圖 8。分布表明,條件數(shù)也是對稱所以 x 軸和運(yùn)動性能是最優(yōu)的。圖8條件數(shù)的雅可比行列式的XNZD2430機(jī)床數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計43機(jī)床的 XNZD2430 顯示在圖 9 是由清華大學(xué)正在很快的建造與機(jī)床的動力學(xué)和控制胡軍(吳軍)et al:最優(yōu)運(yùn)動設(shè)計的一個二自由度平面… 275的測試。圖9 XNZD2430機(jī)床的原型6 、結(jié)論運(yùn)動學(xué)設(shè)計的一個二自由度平面并聯(lián)機(jī)械手已被調(diào)查。調(diào)查顯示如下。(1) 兩列之間的距離通常是通過優(yōu)化設(shè)計基于工作區(qū)。(2) 一個全球性的,綜合性能指標(biāo),包括均值和條件數(shù)的范圍的雅可比行列式在任務(wù)工作空間,可以用來有效地優(yōu)化運(yùn)動設(shè)計。(3) 平面并聯(lián)機(jī)械手建立機(jī)床被成功用于機(jī)葉片和導(dǎo)葉的水力渦輪機(jī)。另一個重型機(jī)床基于并聯(lián)機(jī)械手被建立更大的加工任務(wù)。數(shù)控臥式鏜銑床機(jī)械手運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計44參考文獻(xiàn)[1] Beqon P, Pierrot F, Dauchez P. 模糊滑模控制的快速并行機(jī)器人。在:IEEE 機(jī)器人與自動化國際會議上,1995:1178 – 1183.[2] Ferraresi C, Pastorelli S, Sorli M, Zhmud N. 靜態(tài)和動態(tài)行為的高剛度 Stewart 平臺力/力矩傳感器。機(jī)器人系統(tǒng)雜志》,1995,12(12):883 – 893.[3] 吳 J,李 T M,唐 XQ:魯棒軌跡跟蹤控制的一個平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)。j .清華大學(xué)(Sci。&工藝。),2005 年,45(5):642 - 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